内容正文:
第十章 复数
章末总结提升
人教B版 数学 必修第四册
网络构建·归纳整合
专题突破·素养提升
目录索引
网络构建·归纳整合
专题突破·素养提升
专题一 复数的概念
1.复数的概念是掌握复数的基础,如虚数、纯虚数、复数相等、复数的模、共轭复数的概念等,解答时要注意对概念的精准把握.
2.掌握复数的概念培养数学抽象的核心素养.
D
(2)[2023江苏扬中校级期中]在复平面内,复数z=a2-a-2+(a2-3a-4)i(其中i为虚数单位,a∈R).
①若复数z为纯虚数,求a的值;
②若复数z>0,求a的值.
规律方法 形如z=a+bi(a,b∈R)的复数,当b=0时,z是实数,当b≠0时,z是虚数,当a=0且b≠0时,z是纯虚数.其中a为实部,b为虚部,z的共轭复数=a-bi.
变式训练1(1)(多选题)[2023广东光明校级期中]已知i是虚数单位,复数
z=1-i,则以下说法正确的有( )
A.复数z的虚部为i
C.复数z的共轭复数=-1-i
D.复数z3在复平面内对应的点在第三象限
BD
解析 对于A,复数z的虚部为-1,故A错误;对于B,|z|= ,故B正确;对于C, =1+i,故C错误;对于D,z3=(1-i)3=(1-i)2(1-i)=(-2i)(1-i)=-2-2i,在复平面内对应的点(-2,-2)在第三象限,故D正确.故选BD.
(2)求实数m的值,使得复数z=m2+m-2+(m2-1)i分别是:
①实数;
②纯虚数.
解①由条件得m2-1=0,即m=1或m=-1,
所以当m=1或m=-1时,复数z=m2+m-2+(m2-1)i为实数.
唯一满足此条件的m的值是-2,
所以当m=-2时,复数z=m2+m-2+(m2-1)i为纯虚数.
专题二 复数的运算
1.复数的运算是本章的重要内容,是高考考查的重点和热点,一般以复数的乘法和除法运算为主.
2.掌握复数的运算,提升数学运算的核心素养.
规律方法 复数的加减乘运算可类比多项式的加减乘运算,注意把i看作一个字母(i2=-1),复数的除法运算注意应用z为实数,将分母变为实数.
专题三 复数的几何意义
1.借助复数的几何意义数形结合是解决复数问题的常用手段.
2.掌握复数的几何意义,提升直观想象的核心素养.
【例3】 (1)[2023安徽合肥模拟]设i是虚数单位,复数z= ,则在复平面内z所对应的点在( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
B
(2)已知点A(2,4)和点B,若向量 对应的复数是-3-i,则点B在复平面内对应的复数z= .
-1+3i
(3)[2023陕西永寿校级期中]已知z∈C,|z-2|=1,则|z+i|的取值范围为 .
规律方法 复数z=a+bi(a,b∈R)与复平面内的点Z(a,b)一一对应,与以原点为始点的向量 一一对应.|z1-z2|是复数z1,z2在复平面内对应的点Z1,Z2之间的距离.
变式训练3(1)已知i是虚数单位,复数z满足(1+i)z=4-i,则复数z在复平面内对应的点在第 象限.
四
(2)已知|z|=1,则|z-1+ i|的最大值和最小值分别是 , .
3
1
解析 因为|z|=1,所以z在复平面内对应的点Z在以原点O为圆心,半径r=1的圆上.
【例1】 (1)[2023北京海淀校级模拟]复数z=的虚部是( )
A.i B. C.i D.1
解析 ∵z==2+i,∴复数z的虚部为1.故选D.
解①∵复数z为纯虚数,
∴可得a=2.
②∵复数z>0,∴可得a=4.
B.|z|=
②由条件得
【例2】 已知复数z的共轭复数为,z(2-i)=m+3i(m∈R)(其中i为虚数单位).
(1)若z+=6,求|z|;
(2)若z<3,求m的取值范围.
解(1)∵z(2-i)=m+3i,
∴z=i,
∴i.
∵z+=6,∴2·=6,解得m=9,
∴z=3+3i,∴|z|==3.
(2)∵z<3,∴()2+()2<3,
即m2<6,解得-<m<,
故m的取值范围为(-).
变式训练2已知复数z1=,z2=a-3i(a∈R).
(1)若a=2,求z1;
(2)若z=是纯虚数,求a的值.
解z1==1-3i.
(1)当a=2时,z2=2-3i,
∴z1=(1-3i)(2+3i)=2+3i-6i+9=11-3i.
(2)若z=为纯虚数,
则应满足解得a=-9,即a的值为-9.
解析 z==-1+i,故在复平面内z所对应的点(-1,1)在第二象限.故选B.
解析 由题知,点A在复平面内对应的向量为=(2,4),=(-3,-1),
所以=(2,4)+(-3,-1)=(-1,3),
所以点B在复平面内对应的复数z=-1+3i.
[-1,+1]
解析 |z-2|=1,则复数z在复平面内对应的点Z的集合是以A(2,0)为圆心,1为半径的圆,|z+i|的几何意义为点Z到点B(0,-1)的距离.因为AB=,
所以|z+i|的取值范围为[-1,+1].
解析 ∵(1+i)z=4-i,
∴z=i,
∴复数z在复平面内对应的点(,-)在第四象限.
|z-1+i|=|z-(1-i)|表示点Z到1-i所对应的点P(1,-)的距离,
因为|OP|==2,
所以|PZ|max=|OP|+r=3,|PZ|min=|OP|-r=1.
$$